MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................................................3
LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................................................................6
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................................7
BẢNG BIỂU....................................................................................................................................................7
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ.......................................................................................................................8
HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ.......................................................................................................................................8
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT................................................................................................10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ.....................................................................11
1.1.CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP.........................................................................11
1.1.1. Công dụng:...........................................................................................................................................11
1.1.2.Phân loại:..............................................................................................................................................11
1.1.3.Yêu cầu................................................................................................................................................12
1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH...................................................................13
1.2.1. Khi gài số:...........................................................................................................................................13
1.2.2. Khi phanh ôtô:.....................................................................................................................................14
1.3. LY HỢP MA SÁT:...................................................................................................................................14
1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa:.......................................................................................................................15
1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa:.........................................................................................................................17
1.4. LY HỢP THỦY LỰC...............................................................................................................................18
1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ...................................................................................................................................20
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG I..........................................................................................................................21
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LY HỢP..................................................22
2.1. PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LY HỢP PHỔ BIẾN TRÊN XE...................................................................22
2.2. CÁC LOẠI LÒ XO ÉP TRÊN XE............................................................................................................22
2.2.1.Lò xo trụ:..............................................................................................................................................22
2.2.2. Lò xo côn xoắn....................................................................................................................................23
2.2.3.Lò xo đĩa:..............................................................................................................................................24
2.3. ĐĨA ÉP CỦA LY HỢP..............................................................................................................................25
2.4. CÁC PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG LY HỢP..............................................................................................26
2.4.1. Dẫn động cơ khí:.................................................................................................................................27
2.4.2. Dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén:....................................................................................................28
2.4.3. Dẫn động thủy lực:..............................................................................................................................30
2.4.4.Dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén:..................................................................................................31
2.5 LỰA CHỌN XE THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP.....................................................................................32
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG II........................................................................................................................35
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP....................................................................................36
3.1.TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP:..................................36
3.1.1.Xác định mômen ma sát mà ly hợp cần truyền....................................................................................36
3.1.2.Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:....................................................................36
3.2.TÍNH KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA LY HỢP...........................................................................38
3.2.1 Tính công trượt:...................................................................................................................................38
3.2.2. Kiểm tra công trượt riêng:...................................................................................................................41
3.2.3 Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết:...............................................................................................................41
3.3. TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA LY HỢP................................................................................................42
3.3.1. Lò xo ép:..............................................................................................................................................42
3.3.2. Đĩa bị động:.........................................................................................................................................44
3.4.TÍNH HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG LY HỢP..................................................................................................53
3.4.1.Xác định lực và hành trình bàn đạp:....................................................................................................53
3.5 .THIẾT KẾ BỘ TRỢ LỰC KHÍ NÉN........................................................................................................55
3.5.1.Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện....................................................................................55
3.5.2. Xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực.........................................................55
3.5.3. Tính lò xo hồi vị màng sinh lực...........................................................................................................55
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG III........................................................................................................................56
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH CỦA LY HỢP .......................57
4.1.LỰA CHỌN CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH PISON CHÍNH CỦA LY HỢP...........................................................57
4.1.1. Piston chính........................................................................................................................................57
4.1.2.Chức năng và điều kiện làm việc của piston........................................................................................57
4.1 3.Yêu cầu kỹ thuật đối với piston............................................................................................................57
4.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN CHUẨN GIA CÔNG.........................................................57
4.2.1. Tính công nghệ...................................................................................................................................57
4.2.2. Chọn chuẩn công nghệ.......................................................................................................................58
4.2.3. Phương pháp chế tạo phôi.................................................................................................................58
4.2.4. Phương pháp gia công chi tiết............................................................................................................58
4.2.5. Đồ gá..................................................................................................................................................58
4.3. CÁC NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG CHI TIẾT.........................................................................................58
4.3.1. Nguyên công 1: khỏa mặt tiện thô, khoan 2 lỗ tâm.............................................................................58
4.3.3.Nguyên công 3: khoan 4 lỗ ø2,5 ở đầu...............................................................................................60
4.3.4. Nguyên công 4: Doa lỗ đặt ty đẩy.......................................................................................................61
4.3.5. Nguyên công 5: Mài tròn mặt ngoài theo chiều dài của piston...........................................................62
4.3.6. Nguyên công 6: kiểm tra.....................................................................................................................63
4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG IV........................................................................................................................63
CHƯƠNG 5: SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP..........................................................64
5.1.KIỂM TRA SỬA CHỮA ĐĨA MA SÁT.......................................................................................................64
5.2. KIỂM TRA SỬA CHỮA CỤM ĐĨA ÉP, LÒ XO ÉP VÀ VỎ LY HỢP.........................................................65
5.3.KIỂM TRA KHỚP TRƯỢT VÀ VÒNG BI NHẢ LY HỢP..........................................................................66
5.5.LẮP CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ DO CỦA BÀN ĐẠP LY HỢP...............67
5.6. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA....................................................67
5.6.1.Ly hợp bị trượt......................................................................................................................................67
5.6.2. Ly hợp ngắt không hoàn toàn:.............................................................................................................69
5.6.3. Ly hợp đóng đột ngột:..........................................................................................................................70
5.6.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu:.....................................................................................................................70
5.6.5. Bàn đạp ly hợp bị rung:.......................................................................................................................70
5.6.6. Đĩa ép bị mòn nhanh:..........................................................................................................................71
5.6.7. Bàn đạp ly hợp nặng:..........................................................................................................................71
5.6.8. Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực:......................................................................................................72
5.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG V.........................................................................................................................72
KẾT LUẬN....................................................................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................................75
LỜI NÓI ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài tốt nghiệp.
Sản xuất ô tô trên thế giới ngày nay tăng vượt bậc, ô tô trở thành phương tiện vận chuyển quan trọng về hành khách và hàng hoá cho các ngành kinh tế quốc dân, đồng thời đã trở thành phương tiện giao thông tư nhân ở các nước có nền kinh tế phát triển. Ngay ở nước ta số ô tô tư nhân cũng đang phát triển cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế, mật độ xe trên đường ngày càng cao.
Ngay từ khi ra đời, ô tô đã chứng tỏ được tầm quan trọng của mình trong cuộc sống của con người. Từ đó đến nay ngành công nghiệp ô tô không ngừng phát triển về số lượng cũng như chất lượng nhằm đáp ứng yêu cầu ngày một cao và khắt khe hơn của người sử dụng. Ngành công nghiệp ô tô đóng vai trò rất quan trọng trong sự tăng trưởng của nền kinh tế ở các quốc gia, đặc biệt ở một số nước phát triển đã chọn ngành công nghiệp ô tô là ngành mũi nhọn.
Sự ra đời của ô tô đem lại sự tiện ích trong việc di chuyển, với sự tiện nghi trong đó ly hợp là bộ phận không thể thiếu trên hệ thống máy móc của xe hơi
Ly hợp là một hệ thống quan trọng trên xe. Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp cần thiết như: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số.... Ngoài ra, trong quá trình ôtô hoạt động sẽ xuất hiện những mômen quán tính tác động lên hệ thống truyền lực nên ly hợp còn đóng vai trò là bộ phận an toàn bảo vệ cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu về hệ thống ly hợp
Tính toán thiết kế hệ thống ly hợp trên xe ô tô
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Đề tài được nghiên cứu dựa trên các phương pháp:
- Phương pháp thu thập số liệu.
- Phương pháp nghiên cứu định tính.
- Phương pháp quan sát khoa học.
- Phương pháp điều tra.
- Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm.
Tổng hợp lại toàn bộ dữ liệu trong suốt quá trình nghiên cứu, thông qua các luận điểm căn cứ đã trình bày, từ đó đưa ra kết luận tổng thể nhất về hệ thống ly hợp.
4. Tóm tắt đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp ngoài phần tóm lược, lời cảm ơn, mục lục, lời mở đầu, danh mục bảng biểu và hình ảnh đồ thị, danh mục chữ viết tắt, lời mở đầu, tài liệu tham khảo thì gồm có 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về ly hợp trên xe ô tô
Chương 2: Phân tích lựa chọn phương án thiết kế ly hợp
Chương 3: Tính toán hệ thống ly hợp trên xe Toyota Camry 2024
Chương 4: Quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình của ly hợp
Chương 5: Sửa chữa bảo dưỡng và điều chỉnh ly hợp
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………….
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CỤM LY HỢP TRÊN XE ÔTÔ
1.1. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU CỦA LY HỢP
1.1.1. Công dụng:
Ly hợp là một trong những cụm chính trong hệ thống truyền lực của ôtô. Ly hợp trên ôtô là bộ phận liên kết giữa động cơ và hệ thống truyền lực. Do đó nó có nhiệm vụ tách và nối hai bộ phận này với nhau trong trường hợp cần thiết như: Khi xe bắt đầu chuyển bánh, khi chuyển số... . Ngoài ra, trong quá trình ôtô hoạt động sẽ xuất hiện những mômen quán tính tác động lên hệ thống truyền lực nên ly hợp còn đóng vai trò là bộ phận an toàn bảo vệ cho các chi tiết của hệ thống truyền lực khỏi bị quá tải.
1.1.2.Phân loại:
Có nhiều cách phân loại:
* Theo cách truyền mômen:
+ Ly hợp ma sát: Truyền mô men thông qua các bề mặt ma sát.
Fms = m.Plx (1.1)
MLH = Fms.Rtb (1.2)
Ly hợp ma sát có hai loại là ly hợp ma sát khô và ly hợp ma sát ướt:
Ly hợp ma
* Theo trạng thái làm việc:
+ Loại ly hợp thường đóng: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở trạng thái đóng, khi đạp ly hợp các bề mặt làm việc tách ra. Đại đa số các ly hợp trên ôtô dùng loại này (như hình 1.2).
+ Loại ly hợp thường mở: Khi không có lực điều khiển, ly hợp luôn ở trạng thái mở.
* Theo hệ thống dẫn động ly hợp:
+ Ly hợp dẫn động cơ khí.
+ Ly hợp dẫn động thuỷ lực.
+ Ly hợp dẫn động kết hợp cơ khí và thủy lực
- Theo trợ lực dẫn động:
+ Trợ lực cơ khí.
+ Trợ lực thủy lực.
1.1.3. Yêu cầu:
Ly hợp trên ôtô phải đảm bảo các yêu cầu:
+ Phải truyền hết được mômen của động cơ xuống hệ thống truyền lực mà không bi trượt.
+ Phải ngắt dứt khoát, đóng êm dịu để giảm tải trọng động tác động lên hệ thống truyền lực.
Mômen quán tính của phần bị động của ly hợp phải nhỏ để giảm tải trọng động tác dụng lên các bánh răng và bộ đồng tốc khi sang số.
+ Mô men ma sát không đổi khi ly hợp ở trạng thái đóng.
+ Có khả năng trượt khi bị quá tải.
+ Có khả năng thoát nhiệt tốt để tránh làm nóng các chi tiết khi ly hợp bị trượt trong quá trình làm việc.
1.1.4 Sơ đồ vị trí của ly hợp trên xe con (như hình 1.3):
Sơ đồ vị trí của ly hợp trên xe con như hình 1.3.
1.2. ẢNH HƯỞNG CỦA LY HỢP KHI GÀI SỐ VÀ KHI PHANH
1.2.1. Khi gài số:
Khi gài số các chi tiết có chuyển động tương đối, do vậy sinh ra mômen xung lượng va đập và tải trọng động tác dụng lên các chi tiết khác. Muốn giảm lực xung kích tác dụng lên hệ thống truyền lực cần mở ly hợp rồi mới gài số để giảm mômen quán tính phần bị động và các chi tiết của hộp số có liên quan động học đến phần bị động của ly hợp. Như vậy việc ngắt ly hợp khi sang số không những làm cho việc sang số được thực hiện êm dịu mà còn làm giảm tải trọng động tác dụng lên các chi tiết của hệ thống truyền lực giúp làm tăng tuổi thọ cho các chi tiết này.
1.2.2. Khi phanh ôtô:
Khi phanh ôtô toàn bộ hệ thống truyền lực chịu tải trọng động rất lớn dưới tác dụng của mômen quán tính của động cơ Mjmax.
Mômen Mjmax có thể truyền qua ly hợp khi mômen ma sát của ly hợp lớn hơn Mjmax. Trong trường hợp này mômen quán tính sẽ tác dụng lên hệ thống truyền lực.
1.3. LY HỢP MA SÁT:
Trên các loại ôtô hiện nay sử dụng phổ biến nhất là loại ly hợp ma sát (như hình 1.4). Các bộ phận chính của ly hợp bao gồm phần chủ động và phần bị động:
+ Phần chủ động: Gồm có bánh đà, đĩa ép, vỏ ly hợp, các lò xo ép.
+ Phần bị động: Gồm đĩa bị động, các bộ phận giảm chấn và trục ly hợp.
Việc điều khiển đóng ngắt ly hợp thông qua các đòn mở và các hệ thống dẫn
động, hệ thống dẫn động của ly hợp có thể là dẫn động bằng cơ khí , dẫn động bằng thuỷ lực. Ngoài ra còn có thể sử dụng bộ phận trợ lực để giảm lực bàn đạp của người lái
1.3.1. Ly hợp ma sát một đĩa:
Sơ đồ cấu tạo ly hợp ma sát một đĩa dẫn động cơ khí như hình 1.5.
* Nguyên lý hoạt động:
- Khi ly hợp ở trạng thái đóng:
Dưới tác dụng của lò xo ép 5 làm đĩa ép 3 ép đĩa bị động với bánh đà, nhờ vậy tạo được sự ma sát giữa đĩa ép và bánh đà với đĩa bị động và làm cho chúng ép sát vào nhau. Do đó khi động cơ quay thì mô men của động cơ được truyền từ bánh đà và đĩa ép qua đĩa bị động tới trục ly hợp và đến các hệ thống truyền động.
- Khi ngắt ly hợp:
Dưới tác dụng của lực bàn đạp kéo đòn kéo 9 thông qua càng mở 10 đẩy bạc mở 6 làm bi T dịch chuyển sang trái khắc phục hết khe hở d và ép vào đầu trên của đòn mở 12, đầu dưới của các đòn mở đi sang phải và tách đĩa ép 3 khỏi đĩa bị động làm cho đĩa bị động tách rời khỏi bánh đà và đĩa ép ngắt dòng công suất từ động cơ sang hệ thống truyền lực.
1.3.2. Ly hợp ma sát hai đĩa:
Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của ly hợp ma sát hai đĩa cũng tương tự như ly hợp ma sát một đĩa chỉ khác là có hai đĩa bị động nên có hai maoy ở đĩa bị động.
Hai đĩa bị động hoàn toàn giống nhau có thể lắp lẫn cho nhau, xung quanh bánh đà có ba hốc để lắp lò xo có xu hướng tách đĩa ép trung gian khỏi đĩa bị động thứ nhất. Các bulong tựa được vặn chặt vào vỏ ly hợp để hạn chế hành trình dịch chuyển của đĩa ép trung gian khi mở ly hợp nhằm mục đích tách hoàn toàn đĩa bị động thứ hai để việc gài số được êm dịu và dễ dàng. Khi mở ly hợp guốc phanh sẽ ép mà phanh vào puly phanh để trục ly hợp được giảm tốc nhanh chóng. Cơ cấu dẫn động phanh này được kết hợp cùng với cơ cấu điều khiển ly hợp. Trên cơ cấu điều khiển có lắp thêm bộ phận trợ lực gồm các chi tiết: tay đòn cơ cấu trợ lực, bulong điều chỉnh, lò xo …
* Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Đóng êm dịu (do có nhiều bề mặt ma sát).
+ Giảm được đường kính chung của đĩa ma sát, bánh đà … mà vẫn đảm bảo truyền đủ mômen cần thiết của động cơ.
- Nhược điểm:
+ Mở không dứt khoát, nhiệt lớn, kết cấu phức tạp nên khó bảo dưỡng và sữa chữa.
1.5. LY HỢP ĐIỆN TỪ
Truyền mômen thông qua lực điện từ.:
Cấu tạo của ly hợp từ (như hình 1.10) cơ bản được tạo thành từ 3 thành chính và quan trọng nhất:
+ Nam châm điện: được cấu tạo từ các cuộn coil.
+ Rotor: phần quay trên ly hợp được gắn trực tiếp với trục của động cơ
+ Phần ứng (Armature): kết nối với bộ truyền động của máy.
* Nguyên lý hoạt động:
Khi mở ly hợp: Khi không cấp điện cho cuộn dây 3 nên không có lực từ trong cuộn dây, nên phần chủ động 1 là bánh đà và phần bị động 5 là lõi thép không hút nhau nên khi động cơ không quay mômen không truyền ra trục ly hợp.
Khi đóng ly hợp: Khi cấp điện cho cuộn dây 3 làm xuất hiện lực điện từ trong cuộn dây nên xuất hiện lực hút giữa bánh đà 1 và lõi thép bị động 5. Như vậy khi bánh đà quay làm cho lõi thép quay theo. Do đó mômen được truyền từ động cơ sang trục ly hợp. Tuy vậy lực hút giữa bánh đà và lõi thép không đủ lớn nên giữa khe hở bánh đà và lõi thép người ta đưa vào những mạt sắt. Khi có từ trường, chúng tạo thành những đường sức tạo thành dây sắt cứng nối bánh đà và lõi thép với nhau làm tăng ma sát nên việc truyền mômen giữa bánh đà và lõi thép được tăng lên.
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Chương này tác giả đã giới thiệu về công dụng chính của ly hợp ứng dụng trên ô tô, phân loại và yêu cầu của các loại ly hợp được sử dụng phổ biến trên xe hơi cùng những ưu nhược điểm nguyên lý hoạt động của từng loại. Những ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh. Phân loại các ly hợp được sử dụng phổ biên trên ô tô như ly hợp ma sát, ly hợp thủy lực, ly hợp điện từ. Hệ thống ly hợp giúp giảm thiểu sự mòn của động cơ, cho phép động cơ hoạt động mượt mà giảm bớt tác động lên các thành phần bên trong động cơ. Qua đó chúng ta thấy được tầm quan trọng của hệ thống ly hợp cũng như các bộ phận khác trên xe ô tô nói riêng.
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ LY HỢP
2.1. PHƯƠNG ÁN CHỌN LOẠI LY HỢP PHỔ BIẾN TRÊN XE.
Ly hợp trên ôtô thường dùng là loại ly hợp ma sát dạng thường đóng, có một hoặc hai đĩa bị động.
Với đề tài thiết kế ly hợp cho xe ôtô con, với yêu cầu cơ bản là phải có độ bền và độ tin cậy cao, mặt khác phải sữa chữa và bảo dưỡng dễ dàng nên ta chọn loại ly hợp là ly hợp ma sát. Do mômen của động cơ nhỏ nên ta chọn loại ly hợp là ly hợp ma sát một đĩa bị động dạng thường đóng.
2.2. CÁC LOẠI LÒ XO ÉP TRÊN XE.
2.2.1. Lò xo trụ:
Lò xo trụ có đường đặc tính làm việc là đường b trên hình 2.1.
Lò xo trụ thường được bố trí theo vòng tròn trên đĩa ép.
Để định vị các lò xo và giảm độ biến dạng của chúng dưới tác dụng của lực ly tâm, thường sử dụng các cốc, vấu lồi trên đĩa ép hoặc trên vỏ ly hợp.
2.2.2. Lò xo côn xoắn:
Lò xo công xoắn có đường đặc tính làm việc là đường a trên hình 2.1.
2.2.3. Lò xo đĩa:
Lò xo đĩa có đường đặc tính làm việc là đường c trên hình 2.1.
Lò xo đĩa (như hình 2.3) được chế tạo bằng thép lò xo và được bắt chặt vào bàn ép ly hợp bằng đinh tán hoặc bằng bulông . Ở mỗi phía của lò xo đĩa bố trí các vòng trụ xoay hoạt động như một trục xoay khi lò xo đĩa quay . Đối với loại bàn ép ly hợp thông thường có các lò xo chịu kéo đẻ nối đĩa ép ly hợp với lò xo đĩa.
2.3. ĐĨA ÉP CỦA LY HỢP.
Đĩa ép ly hợp (như hình 2.4) còn được gọi là bàn ép hoặc mâm ép, là một thành phần quan trọng trong hệ thống ly hợp của xe ô tô. Nó có hình tròn, mỏng và được làm từ thép với một moay ơ được đặt ở giữa. Bề mặt ngoài của đĩa ly hợp được ép vật liệu ma sát bằng đinh tán.
Nhiệm vụ chính của đĩa ép ly hợp là truyền lực từ động cơ tới hộp số cơ khí. Khi đóng ly hợp, đĩa ép sẽ ép sát lá côn (đĩa ma sát) vào bánh đà để gắn kết giữa động cơ với cầu chủ động. Khi ngắt ly hợp, đĩa ép sẽ kéo đĩa ma sát (lá côn) ra khỏi bánh đà. Khi đĩa ép ly hợp bị hư hỏng, nó sẽ gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình hoạt động của bộ ly hợp nói riêng và đến toàn bộ hệ thống truyền lực của xe.
2.4. CÁC PHƯƠNG ÁN DẪN ĐỘNG LY HỢP.
Hệ thống dẫn động ly hợp (như hình 2.6) có tác dụng truyền lực bàn đạp của người lái tác động vào bàn đạp đến ly hợp để thực hiện việc đóng ngắt ly hợp.
2.4.1. Dẫn động cơ khí:
Sử dụng các cơ cấu truyền lực bằng cơ khí để truyền lực đóng hoặc ngắt ly hợp.
Dẫn động ly hợp bằng cơ khí (như hình 2.7) có kết cấu đơn giản, hiệu suất truyền lực cao tuy nhiên tỉ số truyền cơ khí giới hạn nên nói chung lực điều khiển trên bàn đạp lớn.
Về cơ chế, các loại ly hợp hoạt động dựa trên dẫn động nhưng mỗi loại tác động lực vào bộ phận khác nhau. Dẫn động cơ khí đưa ra tín hiệu với tay đòn hoặc hệ thống dây cáp
2.4.3. Dẫn động thủy lực:
Sơ đồ dẫn động ly hợp bằng thủy lực như hình 2.9.
* Nguyên lý làm việc:
Khi người lái tác dụng một lực lên bàn đạp, dầu từ xy lanh chính (3) qua đường ống dẫn dầu (5) vào xy lanh công tác (6) đẩy pittông của xy lanh này đi sang phải thông qua càng mở ly hợp (7) ép vào bạc mở (8) làm cho đòn mở kéo đĩa ép và đĩa bị động tách ra làm mở ly hợp.
Khi người lái thôi không tác dụng lực vào bàn đạp, nhờ lò xo hồi vị (2) và lò xo hồi vị bàn đạp đẩy pittông của xy lanh công tác (6) sang trái làm đẩy dầu qua ống (5) trở về xy lanh chính (3) đẩy trả bàn đạp ly hợp (1) về vị trí ban đầu.
2.4.4. Dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén:
Sơ đồ dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén như hình 2.10.
* Nguyên lý hoạt động:
Khi người lái tác dụng một lực Q lên bàn đạp ly hợp (1), làm cho tay đòn bàn đạp quay quanh O1 và đẩy cần piston của xi lanh chính (3) đi xuống (theo chiều mũi tên). Dầu từ xi lanh chính (3) được piston nén lại và theo đường ống dẫn dầu (4) vào xi lanh thủy lực (8). áp lực dầu tác dụng vào mặt piston xi lanh thủy lực (9) và đẩy nó cùng cần piston (10) sang phải. Làm cho càng mở ly hợp (11) quay quanh O2 và đẩy bạc mở ly hợp (12) sang trái (theo chiều mũi tên). Ly hợp được mở.
Khi người lái thôi tác dụng vào bàn đạp ly hợp 1 thì dưới tác dụng của lò xo hồi vị (2) kéo bàn đạp trở về vị trí ban đầu. Piston của xi lanh chính (3) dịch chuyển lên phía trên và dầu từ xi lanh công tác trở về xi lanh chính. Đồng thời van xả (17) mở, van nạp (18) đóng lại. Khí nén từ khoang B qua lỗ thông sang khoang A và qua van xả (17) rồi theo lỗ trên cốc van phân phối (15) thông với khí trời ra ngoài. Ly hợp đóng hoàn toàn.
* Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Lực bàn đạp nhỏ nên điều khiển dễ dàng.
+ Không tốn công suất cũng như nhiên liệu cho bộ trợ lực.
+ Khi hệ thống trợ lực hỏng thì ly hợp vẫn làm việc được.
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp nên khó chế tạo, bảo dưỡng và sữa chữa.
+ Cần độ kín khít cao để tránh rò rỉ dầu và khí.
Với ly hợp xe ôtô con nên không cần lực bàn đạp lớn đồng thời cần phải có kết cấu gọn nhẹ, không gian bố trí hợp lý.
2.5 LỰA CHỌN XE THIẾT KẾ HỆ THỐNG LY HỢP.
* Giới thiệu xe: Toyota Camry 2024
Năm 2024 đánh dấu sự trở lại của mẫu xe sedan được yêu thích của Toyota – Toyota Camry. Toyota Camry 2024 có thiết kế sắc sảo, cá tính để chiều lòng khách hàng trẻ hơn. Bộ đèn trước cầu kỳ cùng bộ mâm lốc xoáy cá tính. Với nhiều cải tiến và tính năng mới, mẫu xe Toyota Camry 2024 hứa hẹn sẽ đem lại trải nghiệm lái xe tốt hơn cho người dùng. Đối thủ của Toyota Camry trên thị trường là Honda Accord, Vinfast Lux, Mazda 6, Kia K5, …
Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 2024 như bảng 2.1.
Sau khi tham khảo các thông số đã nêu trên tác giả quyết định lựa chọn xe Toyota Camry 2024 làm phương án thiết kế bộ phận ly hợp ma sát khô 1 đĩa sử dụng lò xo đĩa dạng thường đóng dẫn động thuỷ lực có trợ lực khí nén (như hình 2.12).
2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Chương này tác giả đã giới thiệu chung về phương án chọn loại lò xo ép bao gồm lò xo trụ, lò xo côn xoắn, lò xo đĩa. Các loại đĩa bị động trên ly hợp, các phương án dẫn động chính như (dẫn động cơ khí, dẫn động cơ khí có trợ lực khí nén; Dẫn động thủy lực; Dẫn động thủy lực có trợ lực khí nén). Lựa chọn xe thiết kế Toyota Camry 2024 cũng như các ưu điểm nổi bật cùng thông số tham khảo của xe. Từ đó loại ly hợp chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô 1 đĩa sử dụng lò xo đĩa dạng thường đóng dẫn động thuỷ lực có trợ lực khí nén.
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỤM LY HỢP
3.1. TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA LY HỢP:
3.1.1. Xác định mômen ma sát mà ly hợp cần truyền
Ly hợp phải được thiết kế với các kích thước có thể truyền mômen lớn hơn mômen động cơ. Nhờ đó ly hợp có thể truyền hết mômen động cơ đến hệ thống truyền lực mà không bị trượt trong các trường hợp như dầu dính vào tấm ma sát hay tấm ma sát bị mòn hoặc tính chất đàn hồi của lò xo giảm.
Mômen ma sát của ly hợp được xác định theo công thức:
MLH = b.Memax (3.1)
Trong đó:
+ b: Hệ số dự trữ của ly hợp.
+ Memax: Mômen cực đại của động cơ, Memax = 170 Nm.
Với ô tô con: β = 1,3 ÷ 1,75
Với ô tô tải: β = 1,6 ÷ 2,25
Với ô tô tính việt dã cao: β = 1,8 ÷ 3,0
Với ô tô tải làm việc có kéo mooc: β = 2,0 ÷ 3,0
Đối với ôtô con ta chọn b = 1,5
Vậy: => MLH = 1,5.170 = 255 (Nm).
3.1.2.Xác định các thông số và kích thước cơ bản của ly hợp:
* Tính đường kính đĩa ma sát:
Do Me max < 465 (Nm) nên ta chọn ly hợp 1 đĩa theo kinh nghiệm, và chọn bề dày của tấm ma sát d = 4 (mm).
Suy ra: D = 2.R = 3,16. = 3,16. = 20 (cm)
Chọn đường kính ngoài của tấm ma sát D = 22cm.
D nhỏ hơn đường kính của bánh đà.
Đường kính trong của tấm ma sát:
d = (0,53 - 0,75).D =13 19 (cm).
Do động cơ quay với vận tốc cao nên trong quá trình sử dụng phần mép tấm ma sát sẽ bị mòn lớn hơn phần trong của tấm ma sát nên ảnh hưởng đến việc truyền mô men của đĩa bị động . Chọn d = 14 (cm).
Xác định số đôi bề mặt ma sát:
Số đôi bề mặt ma sát i được chọn sơ bộ theo công thức (3.3):
+ MLH: Mô men ma sát của ly hợp, MLH = 255 Nm.
+ m: Hệ số ma sát của cặp vật liệu, chọn m = 0,28.
+ [q]: Áp suất cho phép tác dụng lên bề mặt ma sát, chọn [q] = 0,2 MPa.
+ D và d : Đường kính trong và ngoài của tấm ma sát.
Thay số vào (3.3) ta có: i = 1,45
Từ đây ta xác định được số đĩa bị động của ly hợp: zi = 0,72.
Ta làm tròn zi = 1.
Xác định áp suất tác dụng lên bề mặt ma sát:
Mô men ma sát trong ly hợp được xác định theo công thức (3.4):
MLH = kz.m.FN.Rtb.i (3.4)
Thay số vào công thức (3.5) ta có:
FN = 4554 (N).
q = 145032 (N/m2) » 0,145 (MPa).
Ta thấy q = 0,145 (MPa) < [q] = 0,2 MPa (thoả mãn).
3.2. TÍNH KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA LY HỢP:
Các thông số thể hiện chế độ tải của ly hợp là công trượt riêng l0 được xác định khi ôtô khởi động tại chỗ và mức gia tăng nhiệt độ Dt của đĩa chủ động sau một lần đóng ly hợp.
3.2.1. Tính công trượt:
Khi khởi động hoặc khi sang số, người lái thường đóng mở ly hợp nên sinh ra sự chênh lệch về tốc độ giữa đĩa bị động và đĩa chủ động. Điều này bao giờ cũng sinh ra trượt. Hiện tượng trượt này sinh ra công ma sát và công này biến thành nhiệt làm nung nóng các chi tiết của ly hợp nên lò xo có thể bị ủ ở nhiệt độ cao và như vậy có thể làm mất khả năng ép của lò xo, dẫn đến gây hao mòn nhanh các chi tiết như đĩa ép, đĩa ma sát. Trong điều kiện vận hành bình thường, công trượt sinh ra lớn nhất khi xe khởi hành tại chỗ.
l: Hệ số kể đến sự biến dạng của lốp, chọn lốp áp suất thấp, l=0,935
r0: Bán kính thiết kế
=> r0 = (B + ).25,4 = (205/25,4 + ).25,4 = 395 (mm).
Thay vào công thức (3.7) ta có: rb = 0,935.395 = 370 (mm) = 0,370 m.
Vậy ta có: htl = 1.0,98.1.0,99.0,98 = 0,93.
Thay vào công thức tính Ma (3.6) ta có: Ma = (18750.0,03 + 0). = 13,53 (N.m).
Thay số vào công thức (3.8) ta có: t2 = 2,5(s).
Như vậy công trượt của ly hợp trong từng giai đoạn là:
L1 = 153 (J).
L2 = 27243 (J).
Như vậy công trượt tổng cộng là: L = L1 + L2 = 153 + 27243 = 27396 (J).
3.2.2. Kiểm tra công trượt riêng:
Thay số vào công thức (3.9) ta có: l0 = 43,6 (J/cm2).
Thỏa mãn l0 < [l0] = 50 - 70 (J/cm2).
3.2.3 Kiểm tra nhiệt độ các chi tiết:
Công trượt sinh ra làm nung nóng các chi tiết: đĩa bị động, đĩa ép, bánh đà, lò xo. Do đó phải kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết bằng cách tính độ gia tăng nhiệt độ. Ta phải tính kiểm tra nhiệt độ của các chi tiết như bánh đà, đĩa ép, đĩa bị động. Nhưng do bánh đà thường lớn hơn đĩa ép nhiều nên nếu thoả mãn đối với đĩa ép thì cũng thoả mãn đối với bành đà.
Thay số vào công thức (3.10) ta có: Dt = 5,69 0C.
Thỏa mãn điều kiện cho phép.
3.3. TÍNH BỀN CÁC CHI TIẾT CỦA LY HỢP
3.3.1. Lò xo ép:
Xét quan hệ biến dạng và lực ép
Khi tác dụng lực vào lò xo màng thì ban đầu cần 1 lực lớn hơn lực tác dụng vào lò xo trụ cho cùng 1 biến dạng, sau đó khi biến dạng tăng lên thì lò xo màng đảm bảo cho lực điều khiển người lái nhẹ đi.
Lực ép cần sinh ra để ép đĩa ép khi đóng ly hợp: På = 5200 (N)
Dựa trên cơ sở xe tham khảo và các yêu cầu trong việc lựa chọn,thiết kế lò xo màng ta chọn các kích thước cơ bản sau:
De: Đường kính ngoài lò xo màng De = 230mm
Di: Đường kính trong lò xo màng Di= 70mm
Dc=166mm, Da=160mm
Chiều dày lò xo màng δ= 2,5mm
Số thanh phân bố đều lên màng Z= 12
Mô đun đàn hồi E = 2.105 ( MPa )
Chiều cao h = δ.2,2= 2,5.2,2= 5,5(m)
(Hệ số 2,2 đảm bảo vựng lực ép không đổi rộng và không lật lò xo).
Dịch chuyển của đĩa tại điểm đặt lực ép l1= 2,2mm
Kết quả này nằm trong v ùng cho ph ép của β (β=1,3-1,75)
Do vậy kích thước của lò xo đạt tiêu chuẩn.
Lò xo đĩa được tính bền bằng cách xác định ứng suất tại điểm chịu tải nhất là tĩnh của phần tử đàn hồi giữa các thành mở với vòng đặc của hình nón.
Vậy σ = 530(Mpa)
Vật liệu chế tạo lò xo màng là thép 60T ứng suất giới hạn
[σ]=1400(Mpa)
Vậy lò xo màng đủ bền.
3.3.2. Đĩa bị động:
Đĩa bị động (như hình 3.3) gồm các tấm ma sát và xương đĩa được ghép với nhau bằng đinh tán, xương đĩa lại được ghép với moay ơ đĩa bị động bằng đinh tán. Đĩa bị động được kiểm bền cho hai chi tiết là đinh tán và moay ơ.
a) Đinh tán:
+) Với đinh tán dùng để tán các tấm ma sát với xương đĩa, thường được chế tạo từ đồng hoặc nhôm với đường kính 4 ¸ 6 mm. Đinh tán được bố trí theo vòng tròn nhiều dãy (thường là hai dãy).
Đinh tán (như hình 3.5) được kiểm bền theo ứng suất chèn dập và ứng suất cắt.
+ F1 , F2: Lực tác dụng lên đinh tán ở mỗi dãy.
+ n: Số đinh tán bố trí ở mỗi vòng, chọn n1 = n2 = 12.
+ d: Đường kính đinh tán, chọn d = 4 mm = 0,004 m.
+ l: Chiều dày bị chèn dập của đinh tán, lấy l = 2,5 mm = 0,0025 cm.
+ [sc]: Ứng suất cắt cho phép, [sc]= 30 MPa.
+ [scd]: Ứng suất chèn dập cho phép, [scd] = 80 MPa.
Ta nhận thấy F1 < F2 nên sc1 < sc2 và scd1 < scd2 do vậy ta chỉ kiểm tra cho đinh tán ở vòng ngoài.
Ta có các số liệu tham khảo:
r2 = 100 mm = 0,10 m.
r1 = 85 mm = 0,080 m.
Thay số vào công thức (3.13) ta có:
F2 = 463 (N).
ec2 = 1,18 MPa < [sc].
ecd2= 2315000 (N/m2) = 2,315 MPa < [scd].
Như vậy ta thấy: sc < [sc] , scd < [scd].
Vậy đinh tán nối các tấm ma sát với xương đĩa đủ bền.
+) Với các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ cũng được kiểm nghiệm tương tự như trên. Các đinh tán nối đĩa bị động với moay ơ được chế tạo bằng thép với đường kính từ 6 - 10 mm.
Chọn đường kính đinh tán là : d = 6 mm.
Số lượng đinh tán là : n = 4.
Chiều dài chèn dập của đinh tán : l = 4 mm.
Với các ứng suất giới hạn:
[sc] = 30 MPa ;
[scd] = 80 MPa.
Thay số vào ta có:
sc = 10,25 MPa.
scd = 12,88 MPa.
Ta thấy:
sc < [sc] ;
scd < [scd].
Vậy đinh tán nối đĩa bị động và moay ơ đủ bền.
b) Moay ơ:
Moay ơ (như hình 3.6) thường được thiết kế với độ dài đủ lớn để đĩa bị động đỡ bị đảo, với ly hợp làm việc trong điều kiện bình thường chiều dài của moay ơ thường được chọn bằng đường kính then hoa trên trục ly hợp L = D.
+ Memax: mômen lớn nhất của động cơ, Memax = 170 Nm.
+ z1: Số moay ơ, với ly hợp ma sát một đĩa có z1 = 1.
+ z2: Số then hoa của moay ơ.
+ L: Chiều dài của moay ơ.
+ D, d: Đường kính ngoài và trong của then hoa.
+ b: Bề rộng một then hoa.
Thay số vào công thức (3.15) ta có: dtb ³ = 0,027 (m).
Tra bảng tiêu chuẩn then hoa có dtb ³ 0,027 m.
Ta có: D x d x z = 35 x 28 x 10.
b = 4 mm = 0,004 m.
Vậy ta có:
L = D = 35 mm = 0,035 m.
d = 28 mm.
z2 = 10.
Thay số vào ta có:
sc= 4722222 (N/m2) = 4,72.106 (N/m2)
scd= 5902778 (N/m2) = 5,9.106 (N/m2).
Chọn vật liệu chế tạo moay ơ là thép 40X có các ứng suất giới hạn là:
[sc] = 1,2.107 (N/m2).
[scd] = 2.107 (N/m2).
Như vậy ta thấy:
sc < [sc].
scd < [scd].
Vậy then hoa đủ bền.
c) Tính lò xo giảm chấn:
Lò xo giảm chấn được đặt ở đĩa bị động để tránh sự cộng hưởng ở tần số cao của dao động xoắn do sự thay đổi mômen của động cơ và của hệ thống truyền lực đảm bảo truyền mômen một cách êm dịu từ đĩa bị động đến moayơ trục ly hợp.
Thay vào công thức (3.16) trên ta có: Mmax = 185 (Nm).
Mômen truyền qua giảm chấn: Mg = Mlx + Mms = P1.R1.Z1 + P2.R2.Z2
Theo thực nghiệm thường lấy:
Mms = 0,2.Mmax = 0,2.185 = 37 (Nm).
Suy ra:
Mlx = Mmax – Mms = 185 - 37 = 148 (Nm).
Ta có lực ép tác dụng lên một lò xo giảm chấn là: P1 = 493 (N).
Thay số vào ta có: n0 = 3,1.
Lấy n0 = 4 (vòng).
Chiều dài làm liệc của lò xo được tính theo công thức:
l1 = (n0 +1).d = 5.3 = 15 (mm).
Chiều dài của lò xo ở trạng thái tự do:
l2 = l1 + n0. = 15 + 4.3 = 27 (mm).
Thay số vào ta có: k = 1,22.
Thay các thông số vào công thức (3.17) tính t ta có: t = 11,3.108 (N/m2).
Vật liệu làm lò xo giảm chấn là thép 65 có [t] = 14.108 (N/m2). (Đủ độ bền)
3.4. TÍNH HỆ THỐNG DẪN ĐỘNG LY HỢP
Hệ thống dẫn động ly hợp được chọn là hệ thống dẫn động ly hợp bằng thủy lực.
3.4.1.Xác định lực và hành trình bàn đạp:
* Sơ đồ dẫn động (như hình 3.9)
Ta có:
a = 360mm b = 50mm
c = 180mm d = 50mm
=> idd= =18,72
Vậy lực bàn đạp: Qbd= 256(N)
* Xác định hành trrình bàn đạp
Hành trình bàn đạp được xác định theo công thức:
St= Slv+ S0
=> l2= = 4,36(mm)
=> Slv= 18,72.4,36 =81,6(mm)
Suy ra St= 81,6 + 56,16 = 138(mm). Hành trình này nằm trong giới hạn cho phép [St]= 150mm
3.5 .THIẾT KẾ BỘ TRỢ LỰC KHÍ NÉN
3.5.1.Xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện
Ta đã có khi không cường hóa lực tác động bàn đạp: Qbđk= 256(N)
Đề giảm bớt sức lao động của người lái ta lắp thêm bộ trợ lực tác động lên bàn đạp ta chọn là: Qbđc= 70(N).Ta bố trí cường hóa ngay trước xylanh chính về phía bàn đạp khi đó ta xác định được lực mà bộ cường hóa phải sinh ra:
Qc=( Qbđk- Qbđc)a/b = ( 256-70).360/50=1339(N)
Vậy bộ cường hóa phải sinh ra 1 lực là 1339(N) và ta chọn lực để mở van cường hóa là Qm= 30N
3.5.3. Tính lò xo hồi vị màng sinh lực
Khi bộ cường hóa sinh hết lực của mình thì lúc đó lò xo hồi vị chịu tải lớn nhất. Để xác định được kích thước lò xo hồi vị ta chọn tải trọng lớn nhất tác dụng lên nó là:
Pmax= 15%Qc= 15%.1339=201(N)
Lực lò xo ghép ban đầu Pbđ= 7%.Qc=94(N)
Xác định số vòng làm việc của lò xo:
G: Modun đàn hồi dịch chuyển G = 8.1010N/m2)
d: Đường kính dày làm lò xo,chọn d = 3(mm)
D: Đường kính trung bình của lò xo giảm chấn. Chọn D = 34(mm)
Vậy no=4,5 vòng
Số vòng toàn bộ của lò xo: n = no+ 1 = 5,5 vòng
Giả thiết khe hở cực tiểu giữa các vòng lò xo này khi mở hết ly hợp là: δ= 1,5mm. Nên chiều dài tự nhiên của lò xo là:
l = nd + δd + Sm= 5,5.3 + 1,5.4,5 + 20 = 44(mm)
Lò xo được kiểm bền theo ứng suất xoắn
=> t = 3,4.108(N/m2)
Vật liệu chế tạo lò xo là thép 60T có ứng suất cho phép là [t]=7. 108(N/m2) nên lò xo đủ bền.
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG III
Chương này tác giả đã đưa ra cách tính và chọn cách thông số kích thước cơ bản xác định momen ma sát ly hợp cần truyền; Tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp (tính công trượt, kiểm tra công trượt riêng, kiểm tra nhiệt độ các chi tiết); Tính bền các chi tiết xác định của ly hợp (lò xo ép, đĩa bị động); Tính toán thiết kế dẫn động thủy lực của hệ thống ly hợp (xác định lực và hành trình bàn đạp); Thiết kế bộ lực chân không (xác định lực mà bộ cường hóa phải thực hiện, xác định thiết diện màng sinh lực và hành trình màng sinh lực, tính lò xo hồi vị màng sinh lực). Như vậy qua quá trình tính toán ta thấy hệ thống ly hợp đảm bảo yêu cầu về kích thước, độ bền và khả năng làm việc.
CHƯƠNG 4
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH CỦA LY HỢP
4.1.LỰA CHỌN CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH PISON CHÍNH CỦA LY HỢP
4.1.1. Piston chính
Piston chính như hình 4.1.
4.1 3.Yêu cầu kỹ thuật đối với piston
+ Vật liệu chế tạo: nhôm hợp kim
+ Đạt độ bóng và dung sai như ghi trên bản vẽ.
+ Các kích thước không ghi dung sai thì lấy bằng dung sai của máy tạo ra kích thước đó.
+ Dung sai độ đồng trục của mặt trụ làm việc là 0,15mm.
+ Nhiệt luyện đạt độ cứng 50HRC.
4.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ VÀ CHỌN CHUẨN GIA CÔNG
4.2.1. Tính công nghệ.
Chi tiết piston có tính công nghệ,điều kiện kĩ thuật có thể gia công được kết cấu của piston phù hợp với điều kiện làm việc,công nghệ lắp ráp đơn giản,khi chọn chuẩn và gá đặt chi tiết khi gia công.
4.2.2. Chọn chuẩn công nghệ.
Do yêu cầu của độ đồng tâm cao và độ ô van nhỏ.Ta chọn mặt cắt ngoài làm chuẩn thô để gia công piston. Tiếp đó gia công 2 lỗ tâm và lấy 2 lỗ tâm làm chuẩn tinh để gia công các kích thước khác của piston.
4.2.4. Phương pháp gia công chi tiết.
Do phương pháp gia công không phức tạp,với số lượng ít nên ta gia công chi tiêt trên máy thông dụng và đồ gá vạn năng sẵn có để gia công chi tiết,như vậy việc gia công chi tiết thuộc loại đơn chiếc.
4.2.5. Đồ gá.
Ta dùng đồ gá vạn năng để gia công chi tiết,làm như vậy để hạ giá thành sản phẩm.
4.3. CÁC NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG CHI TIẾT
4.3.1. Nguyên công 1: khỏa mặt tiện thô, khoan 2 lỗ tâm
Tiện thô mặt ngoài và khỏa hai mặt đầu
Khoan 2 lỗ tâm:
a) Bước 1:
Tiện thô mặt ngoài dầu(A) đạt ø30mm
Thực hiện trên máy tiện T614
Dao P9( thép gió)
Lượng chạy dao S = 0,25mm/vòng
Chiều sâu cắt t = 1mm
Tốc độ máy n = 1380 vòng/phút
c) Bước 3:
Khoan lỗ tâm (A) ø4mm,chiều sâu lỗ I = 2,5mm
Thực hiện trên máy T614
Dao mũi khoan ø5
Lượng chạy dao S = 0,14 mm/vòng
Chiều sâu cắt t = 0,2mm
Tốc độ máy n = 1380 vòng/phút
d) Bước 4:
Khoan lỗ tâm đầu (B) ø6mm,chiều sâu lỗ I = 21mm
Thực hiện trên máy T614
Dao P9( thép gió )
Lượng chạy dao S = 0,14 mm/vòng
Chiều sâu cắt t = 0,2mm
Tốc độ máy n = 1380 vòng/phút.
4.3.3.Nguyên công 3: khoan 4 lỗ ø2,5 ở đầu.
Dùng định vị kẹp chữ vê (V)
Xác định tâm của 4 lỗ
Thực hiện trên máy khoan A2-952
Dùng dao định hình chỏm cầu
Lượng chạy dao S = 0,14mm/vòng
Chiều sâu cắt t = 0,2mm
Tốc độ máy n = 980 vòng/phút.
4.3.5. Nguyên công 5: Mài tròn mặt ngoài theo chiều dài của piston.
Mài tinh đạt ø26±0,1
Thực hiện trên máy mài 3
Dùng đá mài 1k450-125
Tốc độ máy n1=450vòng/phút
Tốc độ máy n2= 2250 vòng/phút
Lượng chạy dao S = 1,14mm/vòng
Chiều sâu cắt t = 0,06 mm.
4.3.6. Nguyên công 6: kiểm tra.
Kiểm tra kích thước bằng thước cặp
Kiểm tra độ vuông góc,độ tròn, độ đồng trục bằng đồng hồ kiểm.
Kiểm tra độ nhám bằng thiết bị quang học
4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG IV
Chương này tác giả đã đưa ra quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình chọn Piston chính. Nhiệm vụ và kết cấu; Phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công; Các nguyên công gia công chi tiết bao gồm 6 bước nguyên công (khỏa mặt tiện thô khoan 2 lỗ tâm, tiện tinh hạ bậc và tiện rãnh lắp phớt, khoan 4 lỗ ø2,5 ở đầu, doa lỗ đặt ty đẩy, mài tròn mặt ngoài theo chiều dài piston, kiểm tra)
CHƯƠNG 5
SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG VÀ ĐIỀU CHỈNH LY HỢP
5.1. KIỂM TRA SỬA CHỮA ĐĨA MA SÁT.
Đĩa ma sát là bộ phận quan trọng nhất của bộ ly hợp ma sát, hư hỏng chính của đĩa ma sát có thể là nứt, vỡ, cong vênh, lỏng đinh tán bắt chặt các tấm ma sát trên đĩa hoặc đinh tán bắt giữ đĩa ma sát trên moay ơ, gãy hoặc liệt lò xo giảm chấn, mòn xước mặt ma sát và mòn rãnh khớp then hoa của moay ơ.
Các đĩa ly hợp (như hình 5.1) bị nứt, vỡ, cong vênh, biến dạng lớn, gãy lò xo giảm chấn hoặc mòn hỏng khớp then hoa moay ơ gây độ rơ lớn vơi trục sơ cấp hộp số theo chiều quay hoặc kẹt, không di chuyển dọc được phải loại bỏ. Nếu đĩa ma sát có độ biến dạng nhỏ và không có hư hỏng gì, chỉ có các tấm ma sát bị chai cứng, xước hoặc mòn gần đến đầu đinh tán, có thể sửa chữa bằng cách đột đinh tán, tháo tấm ma sát cũ ra và thay tấm ma sát mới theo yêu cầu kỹ thuật.
5.2. KIỂM TRA SỬA CHỮA CỤM ĐĨA ÉP, LÒ XO ÉP VÀ VỎ LY HỢP.
Đĩa ép có thể có các hư hỏng như nứt, vỡ, cong vênh, xước hoặc mòn thành gờ trên bề mặt ma sát hoặc mòn hỏng giá lắp đòn mở. Đĩa ép bị nứt, vỡ, cong vênh lớn phải thay mới. Đĩa ép có hiện tượng xước hoặc mòn thành gờ nhẹ được sửa chữa bằng cách mài phẳng lại hoặc đánh bóng bằng vải nhám.
Lò xo ép thường bị đốt nóng do nhiệt truyền từ bề mặt ma sát của đĩa ép trong quá trình đóng ngắt ly hợp nên có thể bị cháy lớp sơn và giảm tính đàn hồi. Do đó, nếu thấy lò xo có màu xanh sẫm là lò xo bị đốt nóng nhiều, tính đàn hồi đã giảm nên cần thay lò xo mới. Nếu lò xo nhìn bình thường, cần kiểm tra chiều dài ở trạng thái tự do và kiểm tra lực ép của lò xo trên thiết bị chuyên dùng.
5.4. LẮP BỘ LY HỢP VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CỦA CÁC ĐÒN MỞ.
Sau khi kiểm tra, sửa chữa đia ma sát và các chi tiết của cụm đĩa ép, tiến hành lắp cụm vỏ ly hợp, đĩa ép, lò xo và đòn mở. Cần chú ý đảm bảo các bề mặt ma sát của đĩa ma sát, của đĩa ép và của bánh đà sạch, không dính dầu mỡ trước khi lắp bộ ly hợp lên bánh đà (dùng xăng để rửa sạch nếu bẩn). Kiểm tra vòng bi gối trục sơ cấp hốp số ở đuôi trục khuỷu, nếu không bị rơ, lỏng thì bôi mỡ và chuẩn bị lắp bộ ly hợp. Dùng trục sơ cấp hộp số hoặc trục then hoa chuyên dùng lắp vào moay ơ của đĩa ma sát và gối lên ổ bi trong ổ ở đuôi trục khuỷu để định tâm ly hợp, rồi lắp cụm vỏ ly hợp và đĩa ép lên bánh đà sao cho các dấu lắp đánh trên vỏ ly hợp và trên bánh đà thẳng nhau, xiết chặt bu lông.
5.5. LẮP CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU CHỈNH HÀNH TRÌNH TỰ DO CỦA BÀN ĐẠP LY HỢP.
Cần kiểm tra thanh nối đảm bảo không bị biến dạng so với trạng thái nguyên thuỷ, tra mỡ vào các khớp nối rồi lắp hoàn chỉnh cơ cấu dẫn động để các thanh nối chuyển động trơn tru, nhẹ nhàng, không bị chạm hoặc kẹt bởi các chi tiết xung quanh.
Hành trình tự do của bàn đạp ly hợp là khoảng di chuyển của bàn đạp từ vị trí thả tự do đến vị trí mà khớp trượt bắt đầu chạm vào đầu các đòn mở ngắt ly hợp. Đối với cơ cấu dẫn động ly hợp kiểu cơ khí, hành trình tự do bắt buộc phải có để đĩa ép hoàn toàn ép lên đĩa ma sát mà không bị cản trở bởi đòn mở. Do vậy nếu hành trình này không có hoặc quá nhỏ, ly hợp sẽ không nối được hoàn toàn do đĩa ép bị mắc bởi đòn mở và không ép sát được hoàn toàn lên đĩa ma sát, gây trượt ly hợp trong quá trình làm việc, do đó đĩa ma sát bị mòn nhanh. Ngược lại, nếu hành trình tự do của bàn đạp quá lớn thì khi đạp bàn đạp đến kịch sàn xe, khớp trượt có thể vẫn chưa đi đến vị trí đẩy mở hoàn toàn đĩa ép khỏi đĩa ma sát, làm cho ly hợp không ngắt được hoàn toàn, gây khó khăn cho việc sang số.
5.6. NHỮNG HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA.
5.6.1. Ly hợp bị trượt:
- Biểu hiện:
+ Khi tăng ga vận tốc của xe không tăng theo tương ứng.
+ Có mùi khét.
- Nguyên nhân:
+ Khe hở giữa đầu đòn mở và bi T không có hay không có hành trình tự do của bàn đạp.
+ Do lò xo ép bị yếu.
+ Bề mặt tiếp xúc giữa bánh đà và đĩa bị động hoặc đĩa ép với đĩa bị động mòn không đều.
+ Bề mặt tấm ma sát bị dính dầu.
5.6.2. Ly hợp ngắt không hoàn toàn:
- Biểu hiện: Sang số khó, gây va đập ở hộp số khi chuyển số.
- Nguyên nhân:
+ Hành trình tự do bàn đạp quá lớn.
+ Các đầu đòn mở không nằm trong cùng mặt phẳng do đĩa bị động và đĩa ép bị cong vênh. Do khe hở đầu đòn mở lớn quá nên không mở được đĩa ép làm đĩa ép bị cong vênh.
- Khắc phục:
+ Kiểm tra điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp
+ Kiểm tra các ổ bi T, ổ bi kim, nếu bị kẹt hoặc rơ cần điều chỉnh lại.
+ Kiểm tra đòn mở, đĩa bị động và đĩa ép. Nếu bị cong vênh cần sữa chữa hoặc thay thế.
5.6.4. Ly hợp phát ra tiếng kêu:
+ Nếu có tiếng gõ lớn: Do rơ lỏng bánh đà, bàn ép, hỏng bi đầu trục.
+ Khi thay đổi đột ngột số vòng quay động cơ có tiếng va kim loại chứng tỏ khe hở giữa then hoa quá lớn (then hoa bị rơ ).
+ Nếu có tiếng trượt mạnh theo chu kỳ: Đĩa bị động bị cong vênh.
+ Ở trạng thái làm việc bình thường (ly hợp đóng hoàn toàn) có tiếng va chạm nhẹ chứng tỏ có sự va chạm giữa đầu đòn mở với bạc, bi T.
5.6.5. Bàn đạp ly hợp bị rung:
- Nguyên nhân:
+ Bánh đà bị cong vênh hoặc lắp không đúng.
+ Vỏ ly hợp bị lắp lệch tâm bánh đà.
+ Chỉnh các đầu đòn mở không đều.
- Khắc phục:
+ Kiểm tra trạng thái kỹ thuật của bánh đà, nếu cong vênh cần thay thế hoặc sữa chữa, nếu lắp không đúng cần lắp lại.
+ Kiểm tra điều chỉnh lại vỏ ly hợp.
+ Kiểm tra điều chỉnh lại các đòn mở.
5.6.7. Bàn đạp ly hợp nặng:
- Nguyên nhân:
+ Các thanh nối và đòn dẫn động bị cong vênh hoặc khô dầu.
+ Bàn đạp bị kẹt hoặc cong vênh.
+ Hỏng lò xo hồi vị.
- Khắc phục:
+ Kiểm tra điều chỉnh các thanh nối và đòn dẫn động, tra dầu mỡ cho các khớp nối.
+ Kiểm tra điều chỉnh bàn đạp.
+ Kiểm tra điều chỉnh lò xo hồi vị.
5.6.8. Hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực:
- Nguyên nhân:
+ Hư hỏng xy lanh chính hoặc xy lanh công tác.
+ Các mối nối có thể bị hở làm chảy dầu.
- Khắc phục:
+ Kiểm tra xy lanh chính và xy lanh công tác.
+ Kiểm tra các mối nối phải đảm bảo độ kín khít các đường ống.
5.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG V
Chương này tác giả đã đưa ra các kiểm tra sữa chữa đĩa ma sát, cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp.Lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở; Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp; Lắp kết cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp; Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa (ly hợp bị trượt, ly hợp ngắt không hoàn toàn, ly hợp đóng đột ngột, ly hợp phát ra tiếng kêu,bàn đạp ly hợp bị rung, đĩa ép bị mòn nhanh, bàn đạp ly hợp nặng, hỏng hệ thống dẫn động thuỷ lực).
Trên đây là những điểm cần lưu ý về tầm quan trọng của hệ thống ly hợp trong xe ô tô. Việc hiểu rõ về hệ thống ly hợp và các thành phần khác trong xe ô tô sẽ giúp cho chúng ta có thể vận hành và bảo trì chiếc xe một cách hiệu quả, đồng thời đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian với sự giúp đỡ của thầy giáo: PGS.TS…………….. và nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao đó là “Tính toán kết cấu và thiết kế hệ thống ly hợp trên xe Toyota Camry 2024”
Dựa trên những kiến thức đã học ở trường cũng như tìm hiểu qua các tài liệu em đã thực hiện xong đồ án với 5 nội dung chính sau:
Tác giả đã giới thiệu về công dụng chính của ly hợp ứng dụng trên ô tô,phân loại và yêu cầu của các loại ly hợp được sử dụng phổ biến trên xe hơi cùng những ưu nhược điểm nguyên lý hoạt động của từng loại. Những ảnh hưởng của ly hợp khi gài số và khi phanh. Phân loại các ly hợp được sử dụng phổ biên trên ô tô như ly hợp ma sát, ly hợp thủy lực, ly hợp điện từ và đưa ra các phương án chọn loại lò xo ép bao gồm lò xo trụ, lò xo côn xoắn, lò xo đĩa. Các loại đĩa ép trên ly hợp cùng các phương án dẫn động chính. Lựa chọn xe thiết kế Toyota Camry 2024 cũng như các ưu điểm nổi bật cùng thông số tham khảo của xe. Từ đó loại ly hợp chọn thiết kế là ly hợp ma sát khô 1 đĩa sử dụng lò xo đĩa dạng thường đóng dẫn động thuỷ lực có trợ lực khí nén. Cách tính và chọn cách thông số kích thước cơ bản xác định momen ma sát ly hợp cần truyền, tính toán kiểm tra điều kiện làm việc của ly hợp, tính bền các chi tiết xác định của ly hợp. Tính toán thiết kế dẫn động thủy lực của hệ thống ly hợp và thiết kế bộ lực khí nén. Quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình chọn Piston chính. Nhiệm vụ và kết cấu, phân tích tính công nghệ và chọn chuẩn gia công. Các nguyên công gia công chi tiết bao gồm 6 bước nguyên công. Các kiểm tra sữa chữa đĩa ma sát, cụm đĩa ép, lò xo ép và vỏ ly hợp. Kiểm tra khớp trượt và vòng bi nhả ly hợp, lắp bộ ly hợp và điều chỉnh độ đồng đều của các đòn mở, lắp kết cấu điều khiển và điều chỉnh hành trình tự do của bàn đạp ly hợp.Những hư hỏng thường gặp và bảo dưỡng sửa chữa.
Tính toán được thực hiên đúng quy trình, các thông số tham khảo được lấy từ xe Toyota Camry 2024, các kết quả tính toán hoàn toàn đảm bảo độ bền, độ chính xác cũng như đảm bảo tính kinh tế của các chi tiết và của hệ thống. Ngay từ lúc nhận được đề tài tốt nghiệp, em đã tiến hành khảo sát thực tế, tìm tòi các tài liệu tham khảo từ đó làm cơ sở để vận dụng những kiến thức đã học được trong nhà trường cũng như tham khảo các ý kiến chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn để hoàn thành đồ án.
Qua quá trình tìm hiểu, tính toán em thấy: việc hoàn thành nhiệm vụ “Tính toán kết cấu và thiết kế hệ thống ly hợp trên xe Toyota Camry 2024” là một cơ hội tốt để em tổng kết lại những kiến thức đã được học trong suốt 5 năm qua. Dù đã rất cố gắng để hoàn thiện nhiệm vụ nhưng với thời gian có hạn; kiến thức của bản thân còn hạn chế, chưa có nhiều cơ hội tiếp cận với thực tế… nên không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong có được sự nhận xét đánh giá và đóng góp của các thầy cô giáo để đề án của em được hoàn thiện hơn và có thể áp dụng vào trong thực tế.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo : PGS.TS…….……….. cũng như các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp và trong suốt quá trình học tập tại nhà trường.
Em xin trân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Trọng Hoan - Thiết kế tính toán ô tô, NXB Giáo dục Việt Nam - 2019.
[2]. Nguyễn Hữu Cẩn - Lý thuyết ô tô, NXB Khoa học và kỹ thuật - 2005.
[3]. Nguyễn Khắc Trai - Cấu tạo hệ thống truyền lực ô tô con, NXB Khoa học và Kỹ thuật - 1999.
[4]. Nguyễn Khắc Trai, Nguyễn Trọng Hoan, Hồ Hữu Hải, Phạm Duy Hường, Nguyễn Văn Chương, Trịnh Minh Hoàng - Kết cấu ô tô, NXB Bách Khoa Hà Nội - 2010.
[5]. Cao Trọng Hiền và Đào Mạnh Hùng - Lý thuyết ô tô, NXB ĐH Giao thông Vận tải - 2010.
[6]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1,2,3 - Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, NXB Khoa học và Kỹ thuật - 2005.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"